Cel mai mic hard disk din lume stochează eficient datele la scară atomică
Oamenii de ştiinţă din Olanda au reușit să scrie date la scară atomică, utilizând atomi de clor, pentru a stoca 1 kB în ceea ce a fost denumit „cel mai mic hard disk” construit vreodată.
Celebrul fizician Richard Feynman a anticipat încă din anul 1959 că atomii individuali vor putea fi aranjaţi pentru a stoca informații, iar cercetătorii din prezent tocmai au reuşit să scrie la scară atomică o parte dintr-un discurs al acestuia pe această temă într-un kilobait.
Potrivit echipei de cercetători de la Kavli Institute of Nanoscience din cadrul Delft University, scrierea datelor la o scară dimensională atât de mică, 1 kB stocat pe o suprafaţă de 96 nm x 126 nm, asigură o densitate a datelor de 500 Tbit/in2, care este de aproximativ 500 de ori mai mare decât cea mai bună densitate de stocare a hard disk-urilor pe care le folosim în prezent.
„Teoretic, această densitate de stocare ar permite scrierea tuturor cărților create de omenire pe o suprafaţă egală cu cea a unui singur timbru poștal”, afirmă cercetătorul principal Sander Otte.
Pentru scrierea datelor la scară atomică, cercetătorii au folosit un microscop de scanare prin efect tunel (STM – Scanning Tunneling Microscope), adică un instrument cu ajutorul căruia oamenii de știință pot obţine imagini cu rezoluţie atomică prin tehnici de microscopie prin efect tunel şi microscopie de forţă atomică. De asemenea, cu ajutorul acestui tip de microscop cercetătorii pot să manipuleze atomi individuali.
Astfel, oamenii de ştiinţă din Olanda au reuşit să aranjeze atomi de clor pe o placă de cupru, deplasându-i unul câte unul pentru a crea blocuri de memorie de 64 de biți, codificate în modele binare care funcționează la fel ca şi codurile QR în miniatură.
O memorie de 1 kB pe o suprafaţă de 96 nm x 126 nm, care conţine o parte dintr-un discurs al lui Richard Feynman. Credit: TU Delft/Ottelab
„Fiecare bit constă din două poziții pe o suprafață formată din atomi de cupru și un atom de clor pe care îl putem deplasa, înainte și înapoi, între aceste două poziții. Dacă atomul de clor este în poziția de sus, atunci există o gaură sub acesta. Această situaţie corespunde pentru valoarea binară 1. Dacă gaura se află în poziția de sus, iar atomul de clor este la partea de jos, atunci valoarea binară este 0″.
Deoarece această tehnică permite scrierea datelor la o scară dimensională atât de mică, aceasta ar putea conduce la creşterea eficienței de stocare a datelor, adică la miniaturizarea centrelor de date actuale care găzduiesc informațiile din cloud. De asemenea, aceasta ar permite miniaturizarea în continuare a gadgeturilor de larg consum.
Nu trebuie să pierdem din vedere faptul că aceste memorii la scară atomică funcţionează doar în condiţii de vid şi la o temperatură foarte scăzută.
„În forma sa actuală, această memorie poate funcționa numai în condiții de vid și la o temperatură a azotului lichid de -196 grade Celsius” explică Otte. „În consecinţă, stocarea volumului actual de date la o scară atomică nu este încă posibilă. Cu toate acestea, prin această realizare am făcut, cu siguranță, un mare pas înainte în această direcţie”.
Puteți afla mai multe amănunte despre stocarea datelor la scară atomică și despre modul cum au reuşit oamenii de știință să dezvolte această tehnologie în clipul video de mai jos.
Sursă: Science Alert